En La Dimensión Cuántica en el capítulo Las Fuerzas de la Naturaleza al hablar sobre los gravitones, partículas intermediarias de la fuerza gravitatoria, comenté que igual que estos, las ondas gravitatorias, todavía estaban exentas de comprobación experimental (al menos hasta mayo de 2013).
Casi dos años y medio después, a mediados de septiembre de 2015, estas ondas escurridizas pronosticadas por Einstein en su Teoría de la Relatividad General empezaron a dar las primeras señales. Los dos detectores del experimento LIGO en Estados Unidos detectaron las ondas originadas por una violenta fusión de dos agujeros negros ocurrida hace aproximadamente 1300 millones de años. Después de formarse el nuevo agujero negro, la energía residual se convirtió en ondas gravitatorias expandiéndose a la vertiginosa velocidad de la luz. De hecho, una onda gravitatoria es una ondulación del espacio-tiempo producida por un cuerpo masivo acelerado. Su detección constituye una nueva e importante validación de la teoría de la relatividad general.
Según la teoría de la relatividad general, el espacio no es vacío, sino que forma un tejido cuatridimensional. La gravedad distorsiona este tejido de manera similar a como una bola pesada podría distorsionar un tejido a su alrededor. Cualquier forma de materia-energía presente en el Universo determina la geometría del espacio-tiempo.
Ya he comentado en artículos precedentes, como el tiempo fluye más despacio en proximidad de un objeto estelar y que dicho efecto se vuelve más acusado cuanto mayor sea la masa del objeto en cuestión. Así que en proximidad de un agujero negro el tiempo casi se detiene.
Las ondas gravitatorias en su propagación comprimen el espacio en una dirección y lo expanden en otra. Estas perturbaciones son extremadamente tenues, pero suficientes para ser detectadas en el interior de los detectores de LIGO, capaces de medir distorsiones del espacio mil billones de veces más pequeños que un milímetro. A partir de la combinación de datos procedentes de los dos detectores, gracias al análisis de la interferencia de haces de luz entre ellos (separados por 3000 quilómetros), se pudo detectar el desfase temporal de llegada entre ambas señales a causa de la deformación del espacio por el paso de la onda gravitatoria.
Las ondas gravitatorias abren una nueva ventana a una parte del Universo que hasta ahora ha estado invisible, en particular, pueden aportar información sobre los primeros 300.000 años después del Big-Bang, antes de que se formaran los primeros átomos. El Universo por entonces era una “niebla” con la materia en estado de plasma a causa de las bajas temperaturas. Además cabe recordar que las ondas gravitatorias son capaces de propagarse a través de múltiples dimensiones al igual que los gravitones. Esta sería una posible explicación para la extrema debilidad de la fuerza gravitatoria enfrente de las tres otras restantes. Quizás en un futuro no muy lejano nos puedan aportar información muy valiosa acerca de las dimensiones espaciales invisibles que nos rodean, tal como indica la teoría de supercuerdas.
Teresa Versyp, febrero 2016
